石榴石基固体电解质因其高的锂离子导电性和不可燃性而被认为是固态锂电池的关键候选材料，但与锂负极的界面接触不良和锂树枝晶的生长限制了其应用。

近日，哈工大Guangyu Zhao，张乃庆提出了一种基于铜焊的界面工程工艺，在锂阳极和LLZTO板材之间原位构建坚固的、厚度可控的非晶界面层，以实现电极/电解液的紧密接触，并解决锂固态电池的界面挑战。

文章要点

1）通过钛−氧团簇的自组装，在电解液表面制备了均匀的焊剂覆盖层。钎焊过程导致了非常紧密的电极/电解液接触，使界面阻抗降至8.32 Ω cm^-2。此外，各向同性的非晶中间层不仅为Li⁺提供了有效的离子传输路径，而且在界面上引导了均匀的电场，允许均匀的Li沉积/剥离，从而抑制了Li树枝晶的生长。

2）因此，Li|LLZTO-AMCL|Li对称电池具有高达2.3 mA cm⁻²的出色CCD。在0.5 mA cm⁻²下，电池稳定循环4000h以上，过电位仅为50 mV。

3）与现有的人工界面制备方法相比，本文提出的基于团簇自组装的钎焊方法有效地解决了界面接触问题，抑制了Li枝晶的生长。此外，该方法操作简单，成本低，易于工业化推广，是一种实用的锂阳极与陶瓷电解液−固相连接的方法。

参考文献

Xiaoming Bai, et al, Titanium−Oxygen Clusters Brazing Li with Li_6.5La₃Zr_1.5Ta_0.5O₁₂ for High-Performance All-Solid-State Li Batteries, Nano Lett., 2023

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01731

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c01731